JP2021148099A - 燃焼器、及びこれを備えるガスタービン - Google Patents
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Abstract
Description
軸線から放射方向に広がり、ガスタービンケーシングに取り付けられるフランジと、前記軸線周りに筒状を成し、前記ガスタービンケーシング内に配置されて前記フランジに取り付けられている外筒と、前記軸線周りに筒状を成し、前記外筒の内周側に配置されている内筒と、前記内筒の内周側に配置されて前記フランジに取り付けられ、燃料を噴射する筒内噴射ノズルと、前記軸線周りに筒状を成し、前記内筒に接続され、自身の内周側で前記筒内噴射ノズルから噴射された燃料が燃焼する尾筒と、前記外筒を形成する板の一部である外筒形成部と、前記外筒形成部と共同して前記外筒の外周側であって前記ガスタービンケーシング内に基端側空間を形成する音響カバーと、を有する基端側音響減衰器と、を備える。前記軸線が延びる軸線方向における両側のうち、前記フランジを基準にした場合に前記外筒が配置されている側になる先端側と、前記先端側の反対側である基端側とうち、前記尾筒は、前記内筒の前記先端側の部分に接続されて、前記先端側に向かって延びる。前記外筒形成部には、前記外筒の内周側から前記基端側空間に貫通する複数の音響孔が形成されている。
前記態様の燃焼器と、空気を圧縮して、前記燃焼器に圧縮空気を供給する圧縮機と、前記燃焼器内で生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、中間ケーシングと、を備える。前記圧縮機は、ロータ軸線を中心として回転する圧縮機ロータと、前記圧縮機ロータの外周側を覆う圧縮機ケーシングと、を有する。前記タービンは、前記ロータ軸線が延びるロータ軸線方向における第一側と第二側とのうち前記第二側に配置され、前記ロータ軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆うタービンケーシングと、を有する。前記圧縮機ロータと前記タービンロータとは、互に連結してガスタービンロータを成す。前記中間ケーシングは、前記ロータ軸線方向で、前記圧縮機ケーシングと前記タービンケーシングとの間に配置され、前記圧縮機で圧縮された空気である圧縮空気が流入する空間を形成する。前記圧縮機ケーシングと前記中間ケーシングと前記タービンケーシングとは、互に連結されて前記ガスタービンケーシングを成す。前記燃焼器の前記フランジは、前記中間ケーシングに取り付けられている。
以上の実施形態における燃焼器は、例えば、以下のように把握される。
軸線Acから放射方向に広がり、ガスタービンケーシング15に取り付けられるフランジ41と、前記軸線Ac周りに筒状を成し、前記ガスタービンケーシング15内に配置されて前記フランジ41に取り付けられている外筒43と、前記軸線Ac周りに筒状を成し、前記外筒43の内周側に配置されている内筒44と、前記内筒44の内周側に配置されて前記フランジ41に取り付けられ、燃料を噴射する筒内噴射ノズル47と、前記軸線Ac周りに筒状を成し、前記内筒44に接続され、自身の内周側で前記筒内噴射ノズル47から噴射された燃料が燃焼する尾筒45と、前記外筒43を形成する板の一部である外筒形成部61と、前記外筒形成部61と共同して前記外筒43の外周側であって前記ガスタービンケーシング15内に基端側空間67を形成する音響カバー63と、を有する基端側音響減衰器60と、を備える。前記軸線Acが延びる軸線方向Dcにおける両側のうち、前記フランジ41を基準にした場合に前記外筒43が配置されている側になる先端側Dctと、前記先端側Dctの反対側である基端側Dcbとのうち、前記尾筒45は、前記内筒44の前記先端側Dctの部分に接続されて、前記先端側Dctに向かって延びる。前記外筒形成部61には、前記外筒43の内周側から前記基端側空間67に貫通する複数の音響孔62が形成されている。
前記第一態様の燃焼器において、前記尾筒45を形成する板の一部である尾筒形成部51と、前記尾筒形成部51と共同して前記尾筒45の外周側に先端側空間57を形成する音響カバー53と、を有する先端側音響減衰器50をさらに備える。前記尾筒形成部51には、前記尾筒45の内周側から前記先端側空間57内に貫通する複数の音響孔52が形成されている。
前記第二態様の燃焼器において、前記外筒形成部61中で前記複数の音響孔62が形成されている孔形成領域68の面積は、前記尾筒形成部51中で前記複数の音響孔52が形成されている孔形成領域58の面積よりも大きい。
前記第一態様から前記第三態様のうちのいずれか一態様の燃焼器において、前記外筒43の内周側と前記内筒44の外周側との間の環状の圧縮空気流路49内に、燃料を噴射する流路噴射ノズル48をさらに備える。前記流路噴射ノズル48は、前記フランジ41に取り付けられている。前記外筒形成部61中で前記複数の音響孔62が形成されている孔形成領域68は、前記流路噴射ノズル48が燃料を噴射する位置よりも、前記先端側Dctに配置されている。
前記第一態様から前記第四態様のうちのいずれか一態様の燃焼器40と、空気を圧縮して、前記燃焼器40に圧縮空気を供給する圧縮機20と、前記燃焼器40内で生成された燃焼ガスにより駆動するタービン30と、中間ケーシング14と、を備える。前記圧縮機20は、ロータ軸線Arを中心として回転する圧縮機ロータ21と、前記圧縮機ロータ21の外周側を覆う圧縮機ケーシング25と、を有する。前記タービン30は、前記ロータ軸線Arが延びるロータ軸線方向Daにおける第一側と第二側とのうち前記第二側に配置され、前記ロータ軸線Arを中心として回転するタービンロータ31と、前記タービンロータ31の外周側を覆うタービンケーシング35と、を有する。前記圧縮機ロータ21と前記タービンロータ31とは、互に連結してガスタービンロータ11を成す。前記中間ケーシング14は、前記ロータ軸線方向Daで、前記圧縮機ケーシング25と前記タービンケーシング35との間に配置され、前記圧縮機20で圧縮された空気である圧縮空気が流入する空間を形成する。前記圧縮機ケーシング25と前記中間ケーシング14と前記タービンケーシング35とは、互に連結されて前記ガスタービンケーシング15を成す。前記燃焼器40の前記フランジ41は、前記中間ケーシング14に取り付けられている。
11:ガスタービンロータ
14:中間ケーシング
14h:燃焼器取付孔
15:ガスタービンケーシング
20:圧縮機
21:圧縮機ロータ
22:ロータ軸
23:動翼列
25:圧縮機ケーシング
26:静翼列
30:タービン
31:タービンロータ
32:ロータ軸
33:動翼列
35:タービンケーシング
36:静翼列
39:燃焼ガス流路
40:燃焼器
41:フランジ
42:ボルト
43:外筒
44:内筒
45:尾筒
46:尾筒サポート
47:筒内噴射ノズル
47p:パイロットノズル
47m:メインノズル
48:流路噴射ノズル
49:圧縮空気流路
50:先端側音響減衰器
51:尾筒形成部
52:音響孔
53:音響カバー
54:天板
54h:空気取入口
55:側板
56:仕切板
57:先端側音響空間(又は先端側空間)
58:先端側孔形成領域
60:基端側音響減衰器
61:外筒形成部
62:音響孔
63:音響カバー
64:天板
65:側板
66:仕切板
67:基端側音響空間(又は基端側空間)
68:基端側孔形成領域
A:外気
F:燃料
G:燃焼ガス
Ar:ロータ軸線
Ac:燃焼器軸線
Da:ロータ軸線方向
Dau:軸線上流側
Dad:軸線下流側
Dc:軸線方向
Dcb:基端側
Dct:先端側
Dcc:周方向
Claims (5)
- 軸線から放射方向に広がり、ガスタービンケーシングに取り付けられるフランジと、
前記軸線周りに筒状を成し、前記ガスタービンケーシング内に配置されて前記フランジに取り付けられている外筒と、
前記軸線周りに筒状を成し、前記外筒の内周側に配置されている内筒と、
前記内筒の内周側に配置されて前記フランジに取り付けられ、燃料を噴射する筒内噴射ノズルと、
前記軸線周りに筒状を成し、前記内筒に接続され、自身の内周側で前記筒内噴射ノズルから噴射された燃料が燃焼する尾筒と、
前記外筒を形成する板の一部である外筒形成部と、前記外筒形成部と共同して前記外筒の外周側であって前記ガスタービンケーシング内に基端側空間を形成する音響カバーと、を有する基端側音響減衰器と、
を備え、
前記軸線が延びる軸線方向における両側のうち、前記フランジを基準にした場合に前記外筒が配置されている側になる先端側と、前記先端側の反対側である基端側とのうち、前記尾筒は、前記内筒の前記先端側の部分に接続されて、前記先端側に向かって延び、
前記外筒形成部には、前記外筒の内周側から前記基端側空間に貫通する複数の音響孔が形成されている、
燃焼器。 - 請求項1に記載の燃焼器において、
前記尾筒を形成する板の一部である尾筒形成部と、前記尾筒形成部と共同して前記尾筒の外周側に先端側空間を形成する音響カバーと、を有する先端側音響減衰器をさらに備え、
前記尾筒形成部には、前記尾筒の内周側から前記先端側空間内に貫通する複数の音響孔が形成されている、
燃焼器。 - 請求項2に記載の燃焼器において、
前記外筒形成部中で前記複数の音響孔が形成されている孔形成領域の面積は、前記尾筒形成部中で前記複数の音響孔が形成されている孔形成領域の面積よりも大きい、
燃焼器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼器において、
前記外筒の内周側と前記内筒の外周側との間の環状の圧縮空気流路内に、燃料を噴射する流路噴射ノズルをさらに備え、
前記流路噴射ノズルは、前記フランジに取り付けられ、
前記外筒形成部中で前記複数の音響孔が形成されている孔形成領域は、前記流路噴射ノズルが燃料を噴射する位置よりも、前記先端側に配置されている、
燃焼器。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の燃焼器と、
空気を圧縮して、前記燃焼器に圧縮空気を供給する圧縮機と、
前記燃焼器内で生成された燃焼ガスにより駆動するタービンと、
中間ケーシングと、
を備え、
前記圧縮機は、ロータ軸線を中心として回転する圧縮機ロータと、前記圧縮機ロータの外周側を覆う圧縮機ケーシングと、を有し、
前記タービンは、前記ロータ軸線が延びるロータ軸線方向における第一側と第二側とのうち前記第二側に配置され、前記ロータ軸線を中心として回転するタービンロータと、前記タービンロータの外周側を覆うタービンケーシングと、を有し、
前記圧縮機ロータと前記タービンロータとは、互に連結してガスタービンロータを成し、
前記中間ケーシングは、前記ロータ軸線方向で、前記圧縮機ケーシングと前記タービンケーシングとの間に配置され、前記圧縮機で圧縮された空気である圧縮空気が流入する空間を形成し、
前記圧縮機ケーシングと前記中間ケーシングと前記タービンケーシングとは、互に連結されて前記ガスタービンケーシングを成し、
前記燃焼器の前記フランジは、前記中間ケーシングに取り付けられている、
ガスタービン。
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